Nastawy zabezpieczenia impedancyjnego

Nastawy zabezpieczenia impedancyjnego Spis treści 1. WSTĘP...2 2. PARAMETRY POBUDZENIOWE (WYBIORNIK FAZOWY)...3 3. PARAMETRY LINII...9 3.1. OBLICZANIE WSPÓŁCZYNNIKA KOMPENSACJI ZIEMNOZWARCIOWEJ...12 4. PARAMETRY GŁÓWNE STREF...13 5. PARAMETRY NASTAWCZE STREF...14 Zabezpieczenia : UTXvZRP UTXvZ Computers & Control Sp. j. 14 1

1. Wstęp W niniejszym dokumencie przedstawiono podstawowe wskazówki związane z nastawami zabezpieczenia impedancyjnego. Informacje te należy traktować jako pewne wytyczne, stanowiące pomoc w zakresie konfigurowania tychże urządzeń i w żadnym stopniu nie mogą stanowić o ostatecznym ich sposobie zaprogramowania. Przyjęcie danego rozwiązania (jako właściwego), w każdym przypadku, należy do odpowiednich służb zabezpieczeniowych. Do poprawnego skonfigurowania nastaw niezbędna jest wiedza zawarta w pozostałych rozdziałach dokumentacji technicznej, zawierająca ogólne zasady działania zabezpieczeń cyfrowych. W przypadku konfigurowania zabezpieczenia odległościowego konieczna jest bardzo dobra znajomość rozdziałów: 2 Informacje podstawowe (m.in. Parametry główne) 3 Obwody i sygnalizacje dodatkowe (m.in. Sygnalizacja awarii bezpiecznika) 6 Wybiornik fazowy 13 Zabezpieczenie impedancyjne Nastawy zabezpieczeń impedancyjnych (odległościowych) wykonuje się na podstawie konfiguracji sieci oraz ogólnych zasad rezerwowania i stopniowania. Computers & Control Sp. j. 14 2

2. Parametry pobudzeniowe (wybiornik fazowy) Parametry wybiornika znajdują się w zakładce Główne nastaw zabezpieczenia. Wybiornik można nastawić przez wybranie konkretnego progu prądowego lub załączając charakterystykę, która umożliwia uzależnienie progu prądowego od napięcia. Charakterystykę definiuje się osobno dla prądów fazowych i prądów ziemnozwarciowych. Pobudzenie wybiornika następuje pod warunkiem przekroczenia progów określonych przez obszar fazowego pobudzenia wybiornika przynajmniej przez jeden prąd fazowy jest to warunek konieczny. Jeżeli wystąpi dodatkowo przekroczenie progów określonych przez obszar ziemnozwarciowego pobudzenia wybiornika (człon ziemnozwarciowy) rozpoznane jest zwarcie z ziemią. Niezależnie od spełnienia kryteriów prądowych zawsze są wyznaczane impedancje wszystkich pętli zwarciowych 3 międzyfazowe i 3 dla doziemień. Jeżeli jest spełnione kryterium prądu fazowego określane są położenia wektorów impedancji w stosunku do zadeklarowanych stref włącznie z uwzględnieniem kierunków dla pętli międzyfazowych. Dodatkowe spełnienie kryterium ziemnozwarciowego odblokowuje analizę położenia wektora impedancji dla zwarć z udziałem ziemi. Dodatkowo można określić warunki pobudzenia innego typu, używane głównie jako źródło informacji potwierdzającej pobudzenie impedancyjne. Efektem wystąpienia pobudzenia jest start elementów czasowych oraz ew. sygnalizacja faktu pobudzenia, jak również sygnalizacja typu pobudzenia. Określenie obszaru pobudzeniowego jest warunkiem koniecznym oraz wystarczającym jakiegokolwiek pobudzenia. Działanie wybiornika powiązane jest z poniższymi parametrami : Rys 1. Okno parametrów wyznaczania obszaru pobudzenia wybiornika Computers & Control Sp. j. 14 3

Nazwa parametru Zakres nastawczy Gradacja nastawień 1 Charakterystyka fazowego prądu pobudzeniowego z kontrolą napięcia załączona Tak Nie Uruchomienie pobudzania prądu fazowego z kontrolą napięcia Parametr określa czy charakterystyka fazowego prądu pobudzeniowego z kontrolą napięcia jest załączona. W przypadku, gdy charakterystyka ta jest wyłączona to parametry 3, 4 i 5 stają się nieaktywne, a parametr 2, wyznacza próg Imin minimalnego pobudzenia fazowego wybiornika (niezależnego od napięcia) (rys.2.). Rys 2. Obszar pobudzenia fazowego z wyłączoną charakterystyką Jeżeli charakterystyka fazowego prądu pobudzeniowego z kontrolą napięcia jest załączona, to parametr 2 i 3 oraz 4 i 5 tworzą punkty na charakterystyce, dzięki czemu można określić minimalny prąd pobudzeniowy w zależności od napięcia (pobudzenie podimpedancyjne) (rys.3.). Określenie pobudzenia wybiornika na charakterystyce jest określany na podstawie maksymalnego prądu fazowego i minimalnego napięcia fazowego. Rys 3. Obszar pobudzenia fazowego z załączoną charakterystyką Wykrycie przez detektor wybiornika fazowego, odpowiedniego pobudzenia powoduje wysterowanie funkcji i sygnałów wyjściowych: Pobudzenie L1, Pobudzenie L2, Pobudzenie L3. Computers & Control Sp. j. 14 4

2. Minimalny prąd pobudzeniowy Imin1 0.10 1.20 2.00In 0.01 Nastawienie minimalnego fazowego prądu pobudzeniowego Parametr nastawiany w krotności prądu znamionowego zabezpieczenia. Przekroczenie pobudzeniowego progu wybiornika uaktywnia wszystkie moduły funkcjonalne zabezpieczenia odległościowego. Przekroczenie Imin (wejście w obszar pobudzenia) przez prąd(y) faz(y) jest równoważne pobudzeniu danych faz. Pobudzenie w co najmniej dwóch fazach sygnalizuje możliwość zwarcia międzyfazowego. Przekroczenie progu Imin przez prąd jednej fazy oraz wystąpienie pobudzenia ziemnozwarciowego oznacza możliwość pojedynczego doziemienia. Poziom prądu fazowego Imin powinien być ustawiany na wartość: Imin = 1.1 1.2 Iobmax; lub Imin = Izmin; Iobmax jest równy maksymalnemu dopuszczalnemu fazowemu prądowi obciążenia danej linii, Izmin jest równy minimalnemu prądowi zwarcia w przypadku zwarcia w punkcie maksymalnego zasięgu członów impedancyjnych przy uwzględnieniu rezystancji zwarcia. Jako Iobmax traktujemy prąd znamionowy elementu ograniczającego przepustowość zabezpieczanego urządzenia może to być prąd znamionowy zastosowanych przewodów roboczych linii, prąd znamionowy zabezpieczanego transformatora lub prąd znamionowy przekładników prądowych zainstalowanych w polach liniowych. Przykładowo, dla linii o I dd = 645A i przekładnikach prądowych 600/1 A/A jako Iobmax dobierzemy prąd znamionowy pierwotny przekładników prądowych a minimalny prąd pobudzeniowy wyliczymy z zależności: 3. Napięcie U1 (dla pob. faz.) 0.10 0.80Un 0.01 Nastawienie progu U1 dla pobudzania prądu fazowego z kontrolą napięcia Parametr nastawiany w krotności napięcia znamionowego zabezpieczenia. 4. Minimalny prąd pobudzeniowy Imin2 0.10 5.00In 0.01 Nastawienie minimalnego fazowego prądu pobudzeniowego Parametr nastawiany w krotności prądu znamionowego zabezpieczenia. 5. Napięcie U2 (dla pob. faz.) 0.10 1.00Un 0.01 Nastawienie progu U2 dla pobudzania prądu fazowego z kontrolą napięcia Parametr nastawiany w krotności napięcia znamionowego zabezpieczenia. Computers & Control Sp. j. 14 5

6. Charakterystyka ziemnozwarciowego prądu pobudzeniowego z kontrolą napięcia załączona Tak Nie Uruchomienie pobudzania prądu 3I0 z kontrolą napięcia 3U0 Parametr określa czy charakterystyka ziemnozwarciowego prądu pobudzeniowego z kontrolą napięcia jest załączona. W przypadku, gdy charakterystyka ta jest wyłączona to parametry 8, 9 i 10 stają się nieaktywne, a parametr 6, wyznacza próg Imin minimalnego pobudzenia ziemnozwarciowego wybiornika (niezależnego od napięcia) (rys.4.). Rys 4. Obszar pobudzenia doziemnego z wyłączoną charakterystyką Jeżeli charakterystyka pobudzenia fazowego prądu pobudzeniowego z kontrolą napięcia jest załączona, to parametr 7 i 8 oraz 9 i 10 tworzą punkty na charakterystyce, dzięki czemu można określić minimalny prąd pobudzeniowy w zależności od napięcia (pobudzenie podimpedancyjne) (rys.5.). Określenie pobudzenia wybiornika na charakterystyce jest określany na podstawie prądu ziemnozwarciowego i napięcia ziemnozwarciowego. Rys 5. Obszar pobudzenia doziemnego z załączoną charakterystyką Jeżeli prąd IE znajdzie się w obszarze pobudzenia, generuje wewnętrzny sygnał Pobudzenie E, który odblokowuje analizę stref dla trzech pętli zwarciowych z udziałem ziemi. Ustawienie funkcji wyjściowej Pobudzenie E (doziemne) następuje dodatkowo pod warunkiem pobudzenia obszaru wybiornika fazowego przez któryś z prądów fazowych. Wyzerowanie funkcji wyjściowej Pobudzenie doziemne następuje po odpadnięciu jedynie prądu ziemnozwarciowego z obszaru pobudzenia. Computers & Control Sp. j. 14 6

7.Minimalny prąd pobudzeniowy Imin1 0.10 0.50 2.00In 0.01 Nastawienie minimalnego ziemnozwarciowego prądu pobudzeniowego Parametr nastawiany w krotności prądu znamionowego zabezpieczenia. Prąd ten nastawiamy jako 50% dopuszczalnego prądu obciążenia linii/transformatora w krotności prądu znamionowego przekaźnika. Jeżeli taka nastawa nie zapewniałaby czułości na końcu najdłuższej linii wychodzącej ze stacji naprzeciwległej, należy ją zmniejszyć do wartości 3I0/k C, gdzie: 3I0 najmniejszy udział składowej zerowej prądu zwarcia jednofazowego płynący linią własnaprzy zwarciach na końcach linii wychodzących ze stacji naprzeciwległej k C współczynnik czułości; k C = 2 Przykładowo, dla linii o I dd = 645A i przekładnikach prądowych 600/1 A/A oraz najmniejszym udziale składowej zerowej prądu zwarcia 3I0 = 400A minimalny prąd pobudzeniowy wyliczymy z zależności: lub W zabezpieczeniu należy nastawić mniejszą wartość, czyli 0.33In 8.Napięcie UE1 (dla pob. ziemn.) 0.10 0.80Un 0.01 Nastawienie progu UE1 dla pobudzania prądu 3I0 z kontrolą napięcia Parametr nastawiany w krotności napięcia znamionowego zabezpieczenia. 9.Minimalny prąd pobudzeniowy Imin2 0.10 5.00In 0.01 Nastawienie minimalnego ziemnozwarciowego prądu pobudzeniowego Parametr nastawiany w krotności prądu znamionowego zabezpieczenia. 10.Napięcie UE2 (dla pob. ziemn.) 0.10 1.00Un 0.01 Nastawienie progu UE2 dla pobudzania prądu 3I0 z kontrolą napięcia Parametr nastawiany w krotności napięcia znamionowego zabezpieczenia. Computers & Control Sp. j. 14 7

11.Współczynnik stabilizacji pomiaru IE 0.10 0.80% 0.01 Nastawienie współczynnika stabilizacji pomiaru IE Poziom pobudzenia ziemnozwarciowego wybiornika jest stabilizowany prądami fazowymi i jest powiązany z parametrem 11. Zależność prądu pobudzenia IE w funkcji prądów fazowych oraz wartości współczynnika stabilizacji przedstawia poniższy rysunek. Rys.6. Przykładowe charakterystyki stabilizacji pobudzenia ziemnozwarciowego If max{il1,il2,il3} [In] Ierun próg pobudzenia wybiornika dla If<= 1 [In], który może być zależny od napięcia UE dla załączonej chki pobudzenia wybiornika ziemnozwarciowego (rys.5.) wsp współczynnik stabilizacji pomiaru IE [%] Obszar pobudzenia ziemnozwarciowego Iemin jest wyznaczany: dla If<= 1[In]: Iemin = Ierun; dla If>1[In]: Iemin = Ierun + wsp * (If In) / 100; Computers & Control Sp. j. 14 8

3. Parametry linii Dla prawidłowego obliczania zasięgów stref przy zwarciach doziemnych jak również ze względu na prawidłowe wyliczanie odległości do miejsca zwarcia przez funkcję lokalizatora miejsca zwarcia, konieczne jest wprowadzenie do zabezpieczenia parametrów określających impedancje linii. Parametry linii wprowadza się w zakładce Linii. Istnieją trzy możliwości uzyskania tych parametrów: Metodą pomiarową (najbardziej pożądane) Przy wykorzystaniu katalogów jednostkowych parametrów linii Obliczeniowo metodą składowych symetrycznych. Ze względu na prawidłową pracę funkcji lokalizatora miejsca zwarcia parametry linii należy wprowadzić w wartościach pierwotnych w odniesieniu do całej długości linii. Nazwa parametru Zakres nastawczy Gradacja nastawień 1.Składowa zerowa toru ziemnopowrotnego Ro 320.000 7.0 320.000 Ω Rezystancja linii dla składowej zerowej Parametr nastawiany w wartościach pierwotnych w ohmach na pętlę. W przypadku dysponowania jednostkowymi parametrami linii należy je przeliczyć do wartości odpowiadającej długości całej linii. 2.Składowa zerowa toru ziemnopowrotnego Xo 320.000 24.3 320.000 Ω Reaktancja linii dla składowej zerowej Parametr nastawiany w wartościach pierwotnych w ohmach na pętlę. W przypadku dysponowania jednostkowymi parametrami linii należy je przeliczyć do wartości odpowiadającej długości całej linii. 3.Składowa zgodna toru ziemnopowrotnego R1 320.000 3.2 320.000 Ω Rezystancja linii dla składowej zgodnej Parametr nastawiany w wartościach pierwotnych w ohmach na fazę. W przypadku dysponowania jednostkowymi parametrami linii należy je przeliczyć do wartości odpowiadającej długości całej linii. 4.Składowa zgodna toru ziemnopowrotnego X1 320.000 10 320.000 Ω Reaktancja linii dla składowej zgodnej Parametr nastawiany w wartościach pierwotnych w ohmach na fazę. W przypadku dysponowania jednostkowymi parametrami linii należy je przeliczyć do wartości odpowiadającej długości całej linii. 5.Długość linii 0.1 26.0 320.0 km 0.1 Długość linii Computers & Control Sp. j. 14 9

6.Tor równoległy załączony Tak Nie Uwzględnienie wpływu toru linii równoległej w obliczeniach zasięgu dla zwarć doziemnych W sytuacji gdy pomiędzy dwoma stacjami na wspólnych słupach prowadzone są dwie linie, wystąpienie zwarcia doziemnego na jednej z tych linii spowoduje przepływ prądu 3I0 linią równoległą. W celu zwiększenia dokładności obliczenia impedancji pętli zwarciowej w zabezpieczeniu można zatem zastosować kompensację wpływu linii równoległej. W celu zastosowania prawidłowej kompensacji toru równoległego należy spełnić następujące warunki: Ustawienie parametru Tor równoległy załączony na wartość Tak Wprowadzenie prądu doziemnego linii równoległej (IE2) do wejścia pomiarowego prądu IE zabezpieczenia (Zaciski 007 i 008) W przypadku spełnienia powyższych warunków prąd doziemny linii własnej (IE) wyliczany będzie z sumy prądów fazowych. W celu prawidłowego odwzorowania toru linii równoległej należy zwrócić szczególną uwagę na właściwe wprowadzenie pod względem kierunku prądu linii równoległej. 7.Składowa wzajemna toru równoległego Rm 320.000 0.0 320.000 Ω Rezystancja składowej zerowej sprzężenia z linią równoległą Parametr nastawiany w wartościach pierwotnych w ohmach na pętlę. W przypadku dysponowania jednostkowymi parametrami sprzężenia należy je przeliczyć do wartości odpowiadającej długości całego odcinka równoległego linii. 8.Składowa wzajemna toru równoległego Xm 320.000 0.0 320.000 Ω Reaktancja składowej zerowej sprzężenia z linią równoległą Parametr nastawiany w wartościach pierwotnych w ohmach na pętlę. W przypadku dysponowania jednostkowymi parametrami sprzężenia należy je przeliczyć do wartości odpowiadającej długości całego odcinka równoległego linii. 9.Składowa zgodna toru równoległego R1 320.000 0.0 320.000 Ω Parametr nastawiany w wartościach pierwotnych w ohmach na fazę. Parametr nastawiany analogicznie jak rezystancja składowej zgodnej linii własnej. 10.Składowa zgodna toru 320.000 0.0 320.000 Ω równoległego X1 Parametr nastawiany w wartościach pierwotnych w ohmach na fazę. Parametr nastawiany analogicznie jak reaktancja składowej zgodnej linii własnej. Rezystancja linii równoległej dla składowej zgodnej Reaktancja linii równoległej dla składowej zgodnej Computers & Control Sp. j. 14 10

Przeliczenie parametrów jednostkowych do parametrów elektrycznych linii wykonujemy według następujących zależności: R0 l = R0 l * l R1 l = R1 l * l X0 l = X0 l * l X1 l = X1 l * l Rm l = Rm l * lm Xm l = Xm l * lm R0 l, R1 l, X0 l, X1 l parametry jednostkowe linii Rm l, Rm l wzajemna jednostkowa rezystancja i reaktancja linii dla składowej zerowej l długość linii w km lm długość odcinka równoległego linii w km Dla linii o następujących parametrach: R0 l = 0.27 Ω/km R1 l = 0.12 Ω/km X0 l = 0.93 Ω/km X1 l = 0.38 Ω/km Długość linii l = 26 km w zabezpieczeniu należy ustawić następujące wartości parametrów elektrycznych linii: R0 l = 3.2Ω R1 l = 7.0Ω X0 l = 24.3Ω X1 l = 10Ω Computers & Control Sp. j. 14 11

3.1. Obliczanie współczynnika kompensacji ziemnozwarciowej Dla doziemień zabezpieczenie wykonuje pomiar impedancji pętli zwarciowej wg zależności: (wszystkie wielkości mają postać zespoloną) Napięcie U p mierzone przez zabezpieczenie składa się z następujących składowych: U p = 2I 1 * Z 1 + I 0 * Z 0 Prąd I P mierzony przez zabezpieczenie składa się z prądu fazowego I Z oraz iloczynu współczynnika kompensacji k i płynącego linią prądu składowej zerowej 3I 0. I P = I Z + 3I 0 * k I Z = 2I 1 + I 0 Stosunek k wyliczany jest ze wzoru: Gdzie: Składowa zerowa: Zo=Ro + j Xo Składowa zgodna: Z1=R1+ j X1 określane są na podstawie wprowadzonych do zabezpieczenia parametrów linii. Computers & Control Sp. j. 14 12

4. Parametry główne stref Nazwa parametru Zakres nastawczy Gradacja nastawień 1. Blokada stopni impedancyjnych Tak Nie Blokada stopni impedancyjnych Parametr określa czy blokada stopni impedancyjnych jest aktywna; w przypadku aktywowania pojawiają się dwa dodatkowe parametry określające jakie jest użyte wejście sterujące i poziom blokujący stopnie impedancyjne stref. Parametry określają funkcję wejściową, która blokuje sprawdzanie, czy mierzone impedancje znajdują się w obszarze zadeklarowanych stref (nastawa główna blokująca działanie stref). Jeżeli Blokada stopni impedancyjnych jest aktywna, to zablokowana jest możliwość pobudzenia i wyłączenia od modułu stref. Aby stopnie impedancyjne stref były czynne to funkcja wejściowa Blokada stopni impedancyjnych musi być nieaktywna. 2.Wejście sterujące blokadą stopni impedancyjnych 3.Poziom blokujący stopnie impedancyjne 4.Blokada opóźnień wyłączania w strefach 5.Wejście sterujące blokadą opóźnień wyłączania w strefach 6.Poziom aktywujący blokadę opóźnień wyłączania w strefach 7.Rodzaj osi kierunku Wejścia binarne IAIE Funkcje logiczne fxl Sygnały wewnętrzne swe Wejście sterujące blokadą stopni impedancyjnych Wysoki Niski Wybór poziomu sygnału sterującego blokadą stopni impedancyjnych Tak Nie Uruchomienie/odstawienie blokowania opóźnień wyłączenia w strefach Wejścia binarne IAIE Funkcje logiczne fxl Sygnały wewnętrzne swe Wejście sterujące blokadą opóźnień wyłączania w strefach Wysoki Niski Wybór poziomu sygnału aktywującego blokadę opóźnień wyłączania w strefach Oś Półoś Wybór rodzaju osi kierunku Parametr ten określa rodzaj osi kierunku, który wyznacza granicę pomiędzy kierunkiem działania zabezpieczenia odległościowego do przodu i do tyłu. 8.Kąt kierunku A 90 105...135 0 1 Kąt kierunku A 9.Kąt kierunku B 0 15 45 0 1 Kąt kierunku B 10.Minimalny czas opóźnień w strefach 10 100ms 10 Minimalny czas opóźnień w strefach Parametr nastawiany w krotności 10ms Parametr ten definiuje opóźnienie zadziałania zabezpieczenia odległościowego w następujących przypadkach: załączenia na zwarcie, wysterowania funkcji wejściowej Blokada opóźnień wyłączania w strefach (określonej w parametrach 4, 5 i 6). Computers & Control Sp. j. 14 13

5. Parametry nastawcze stref Nazwa parametru Zakres nastawczy Gradacja nastawień 1.Strefa załączona Tak Nie Załączenie/wyłączenie strefy 2.Wejście sterujące załączaniem strefy Wejścia binarne IAIE Funkcje logiczne fxl Sygnały wewnętrzne swe 3.Poziom załączający strefę 4.Blokada strefy od kołysań mocy 5.Wejście sterujące blokadą od kołysań mocy 6.Poziom załączający blokadę od kołysań 7.Zasięg rezystancyjny kolejności zgodnej R Wysoki Niski Wybór poziomu sygnału sterującego załączaniem/wyłączaniem strefy Tak Nie Uruchomienie/odstawienie blokowania od kołysań mocy Wejścia binarne IAIE Funkcje logiczne fxl Sygnały wewnętrzne swe Uruchomienie/odstawienie blokowania od kołysań mocy Wysoki Niski Wybór poziomu sygnału sterującego załączaniem/wyłączaniem strefy 0.05 23.20 160.00 Ω Zasięg rezystancyjny strefy dla zwarć międzyfazowych Parametr nastawiany w wartościach wtórnych w ohmach na fazę. Parametr ten należy dobrać w ten sposób, by nastawiona wartość mieściła się w zakresie pomiędzy minimalną wymaganą nastawą rezystancyjną R minff a maksymalną dozwoloną nastawą rezystancyjną R maxff. Minimalna nastawa rezystancyjna każdej strefy powinna zawierać rezystancję składowej zgodnej zabezpieczanego odcinka linii oraz (ze względu na uśredniony błąd pomiaru rezystancji łuku przy dwustronnym zasilaniu zwarcia)dwukrotność zakładanej rezystancji łuku. R minff = (R str + 2*R łuku )/ ʋ Z ʋ Z przekładnia ohmowa Przy określaniu rezystancji składowej zgodnej odcinka linii zabezpieczanego strefą n korzystamy z zależności: X str zasięg reaktancyjny składowej zgodnej dla strefy n X l reaktancja składowej zgodnej linii R l rezystancja składowej zgodnej linii Rezystancja łuku zależna jest od napięcia sieci, mocy zwarcia doziemnego w miejscu zakłócenia oraz konstrukcji linii. Dla zwarć w sieci 110kV można przyjąć wartość rezystancji łuku na poziomie 2 ohm. Dokładniejszą wielkość rezystancji łuku uzyskamy korzystając z wzoru: Computers & Control Sp. j. 14 14

I prąd łuku w A l długość łuku w m Przykładowo dla linii o X l = 1ohm, R l = 0.32 Ohm i przekładni ʋ Z = 1.83 minimalna wymagana nastawa rezystancyjna dla strefy o zasięgu X = 0.85ohm wyniesie: R minff = (2.72 + 4)/ 1.83 = 3.67ohm Maksymalna dozwolona nastawa rezystancyjna R maxff nie może zostać przekroczona ze względu na możliwość wniknięcia strefą w zakres obciążeń roboczych linii. Określamy ją jako iloczyn współczynnika bezpieczeństwa i maksymalnej impedancji obciążenia linii (wyliczanej przy założeniu 1.2In oraz 0.9Un): Jako In traktujemy prąd znamionowy elementu ograniczającego przepustowość linii może to być prąd znamionowy zastosowanych przewodów roboczych linii, prąd znamionowy zabezpieczanego transformatora lub prąd znamionowy przekładników prądowych zainstalowanych w polach liniowych. Wartość współczynnika k b przyjmuje się w granicach 0.6 0.8 (dolna granica przy uruchomieniu funkcji blokowania stref od kołysań mocy). Przykładowo, dla linii o I dd = 645A i przekładnikach prądowych 600/1 A/A Rzeczywiste wartości nastawcze zasięgów rezystancyjnych dla zwarć międzyprzewodowych poszczególnych stref funkcji podimpedancyjnej powinny spełniać zasadę następstwa stref (zasięg rezystancyjny strefy o większym zasięgu reaktancyjnym X nie powinien być mniejszy niż zasięg rezystancyjny strefy o mniejszym zasięgu reaktancyjnym X) O ile spełnione są warunki R minff i R maxff zaleca się nastawianie zasięgu rezystancyjnego dla zwarć międzyprzewodowych w zakresie (3 5)X str 8.Zasięg reaktancyjny kolejności zgodnej X 0.05 4.64 160.00 Ω Zasięg reaktancyjny strefy dla zwarć międzyfazowych Parametr nastawiany w wartościach wtórnych w ohmach na fazę. Zasięgi reaktancyjne stref zależne są od układu sieci widzianego w miejscu zainstalowania zabezpieczenia. Strefy o działaniu bezzwłocznym (X1, X1W lub ewentualna strefa uwspółbieżniona poprzez łącze z zabezpieczeniem na drugim końcu linii) stanowią podstawowe zabezpieczenie linii. Strefy działające z opóźnieniem czasowym dla zwarć w kierunku linii nastawiane są z zasięgiem przekraczającym długość zabezpieczanej linii stanowią zatem rezerwę zabezpieczeniową dla linii wychodzących ze stacji naprzeciwległej. Strefy wsteczne stosuje się np. przy zastosowaniu zabezpieczenia odległościowego w polu transformatora mocy, w przypadku tworzenia uproszczonego zabezpieczenia szyn w układach stacyjnych typu H lub też dla zabezpieczania linii z odczepem. Przykładowe nastawienie strefy o zasięgu pierwotnym X p = 8.5 ohm wyliczymy ze wzoru: X = X p / ʋ Z = 8.5/1.83 = 4.64ohm Computers & Control Sp. j. 14 15

9.Punkt podcięcia strefy Rd 0.05 23.20 160.00 Ω Punkt podcięcia strefy dla zwarć międzyfazowych w kierunku rezystancyjnym Parametr nastawiany w wartościach wtórnych w ohmach na fazę. W przypadku gdy maksymalna dozwolona nastawa rezystancyjna wynikająca z maksymalnego obciążenia linii ma wartość mniejszą niż konieczny do nastawienia zasięg rezystancyjny, możliwe jest wycięcie części strefy wchodzącej w zakres obciążenia linii. Dokonujemy tego ustawiając parametr Rd na wartość R maxff. W większości przypadków zasięg rezystancyjny strefy dla zwarć międzyfazowych jest mniejszy od R maxff, co oznacza brak możliwości wniknięcia wektora obciążeń linii w zakres pobudzenia zabezpieczenia. W takiej sytuacji skrócenie zasięgu stref wzdłuż osi R nie jest stosowane. Parametr Rd każdej strefy nastawiamy zatem tak samo jak zasięg R rozpatrywanej strefy. Sposób nastawiania parametru Rd w przypadku uaktywnienia w zabezpieczeniu kryterium pobudzenia impedancyjnego omówiony został w opisie parametru nastawczego Strefa używana jako kryterium pobudzeniowe 10.Zasięg rezystancyjny kolejności zerowej RE 0.05 23.20 160.00 Ω Zasięg rezystancyjny strefy dla zwarć fazaziemia Parametr nastawiany w wartościach wtórnych w ohmach na fazę. Parametr ten należy dobrać w ten sposób, by nastawiona wartość była większa niż minimalna wymagana nastawa rezystancyjna RE minfz. Minimalna nastawa rezystancyjna dla zwarć doziemnych każdej strefy powinna zawierać rezystancję składowej zgodnej zabezpieczanego odcinka linii, dwukrotność zakładanej rezystancji łuku oraz dwukrotność rezystancji uziemienia słupa. RE min =( R str + 2( R łuku + R sł ))/ʋ Z R sł maksymalna dopuszczalna wartość rezystancji uziemienia słupa; Jeżeli nie dysponujemy pomiarowymi wartościami rezystancji uziemienia słupa jako dopuszczalną wartość rezystancji uziemienia słupa dla sieci 110kV przyjmuje się: 10 ohm dla gruntu o rezystywności mniejszej od 1000 Ωm 15 ohm dla gruntu o rezystywności większej lub równej od 1000 Ωm Parametry linii oraz rezystancji łuku określa się identycznie jak przy obliczaniu rezystancji kolejności zgodnej. Przykładowo dla linii o X l = 10 ohm, R l = 3.2 ohm i przekładni ʋ Z = 1.83 minimalna wymagana nastawa rezystancyjna RE minfz dla strefy o zasięgu X = 0.85ohm wyniesie: RE minfz = (2.72 + 4 + 20)/ 1.83 = 14.57ohm Rzeczywiste wartości nastawcze zasięgów rezystancyjnych dla zwarć fazaziemia poszczególnych stref funkcji podimpedancyjnej powinny spełniać zasadę następstwa stref (zasięg rezystancyjny strefy o większym zasięgu reaktancyjnym X nie powinien być mniejszy niż zasięg rezystancyjny strefy o mniejszym zasięgu reaktancyjnym X). Ze względu na stosunkowo częste występowanie zwarć doziemnych o dużej rezystancji przejścia (np. poprzez zetknięcie linii z drzewem lub opadnięcie przewodu na elementy o dużej rezystywności) zaleca się nastawianie możliwie największego zasięgu rezystancyjnego dla zwarć fazaziemia. Computers & Control Sp. j. 14 16

11.Zasięg reaktancyjny kolejności zerowej XE 0.05 4.64 160.00 Ω Zasięg reaktancyjny strefy dla zwarć fazaziemia Parametr nastawiany w wartościach wtórnych w ohmach na fazę. Zabezpieczenie wyposażone jest w układ kompensacji składowej zerowej, dlatego (zakładając zwarcie metaliczne) przy rozpoznaniu zwarcia doziemnego impedancja mierzonej pętli zwarciowej równa jest impedancji pętli składowej zgodnej. Jeżeli zasięg reaktancyjny strefy dla zwarć doziemnych ma być taki sam jak dla zwarć międzyprzewodowych (jest tak w większości przypadków) to parametr XE należy nastawić tak samo jak parametr X rozpatrywanej strefy. XE = X = X p / ʋ Z = 8.5/1.83 = 4.64 ohm 12.Opóźnienie strefy dla zwarć jednofazowych TJF 0 32000 ms 10 Opóźnienie strefy 1 dla zwarć jednofazowych Parametr nastawiany w krotności 10ms Parametr określa czas od momentu pobudzenia doziemnego w obrębie strefy, po jego nabiegnięciu następuje wysłanie impulsu wyłączającego. Zaleca się, by nastawione czasy działania nie były większe niż 5000 ms 13.Opóźnienie strefy dla zwarć wielofazowych TWF 0 32000 ms 10 Opóźnienie strefy 1 dla zwarć jednofazowych Parametr nastawiany w krotności 10ms Parametr określa czas od momentu pobudzenia międzyprzewodowego w obrębie strefy, po jego nabiegnięciu następuje wysłanie impulsu wyłączającego. Zaleca się, by nastawione czasy działania nie były większe niż 5000 ms 14.Numer programu automatyki SPZ 0 6 1 Wybór przypisania programu SPZ do strefy Każda strefa może mieć przypisany jeden z 6 programowalnych w urządzeniu programów SPZ. Po wyłączeniu w tej strefie, następuje pobudzenie SPZ i wykonanie cyklu wg. ustawionego numeru programu (Patrz rozdział Automatyka SPZ ). Ten sam numer programu SPZ może być przypisany do kilku stref i innych dostępnych w terminalu funkcji zabezpieczeniowych. Wpisanie liczby zero ma specjalne znaczenie i oznacza brak wybranego programu SPZ dla danej strefy. 15.Kierunek Przód Tył Bezkier Parametr wyznacza kierunek działania w danej strefie: Przód, Tył i Bezkierunkowo. Wybór kierunku strefy Computers & Control Sp. j. 14 17

16.Strefa używana jako kryterium pobudzeniowe Tak Nie Wybór trybu pracy strefy 6 Parametr dotyczy tylko strefy nr 6. Strefa numer 6 może pracować w trybie normalnym lub w trybie kryterium pobudzenia impedancyjnego (KPI). W trybie normalnym strefę nastawiamy na takich samych zasadach jak pozostałe strefy zabezpieczenia. W trybie kryterium pobudzeniowego, strefa pracuje bezkierunkowo, a jej czas zadziałania wynosi: 40 [ms]. Zadziałanie strefy nie powoduje wysłania impulsu wyłączeniowego. Pobudzenie zabezpieczenia odległościowego przy czynnym KPI nastąpi w następujących przypadkach: gdy zostanie pobudzony wybiornik przez prądy przynajmniej dwóch faz i jednocześnie wektor impedancji ulokuje się w obszarze działania strefy 6 (dla zwarć międzyfazowych), gdy zostanie pobudzony wybiornik przez prąd doziemny i przez prąd jednej fazy a jednocześnie wektor impedancji ulokuje się w obszarze działania strefy 6 (dla zwarć jednofazowych). W celu prawidłowego działania strefy 6 w trybie KPI, nastawienia zasięgów reaktancyjnych i rezystancyjnych strefy 6 muszą zostać tak ustawione, by z zapasem wyjść poza zasięgi pozostałych stref. Przyjmuje się że współczynnik zwiększający zasięg strefy 6(KPI) powinien przyjąć wartość 1.1 1.15 zasięgu najdalej nastawionej strefy (dotyczy to parametrów R, X, RE, oraz XE) Przykładowo, dla zabezpieczenia o następujących parametrach najdłuższej strefy: Strefa 5 R = 34.70ohm, X = 16.36 ohm, RE = 49.00ohm, XE = 16.36 ohm parametry strefy 6 będą następujące: Strefa 6 KPI R = 34.70ohm, X = 18.00ohm, RE = 54.00ohm, XE = 18.00ohm Kształt strefy 6 dla zwarć międzyfazowych może zostać podcięty (skrócony w osi R ), w celu uniknięcia wejścia wektora impedancji obciążenia w zakres działania zabezpieczenia. Jest to szczególnie istotne dla pracy długich, silnie obciążonych linii. W przypadku wykorzystania rezystancji podcięcia Rd w strefie 6 pracującej w trybie kryterium pobudzeniowego, nie ma konieczności sprawdzania zasięgów rezystancyjnych dla zwarć międzyprzewodowych w pozostałych strefach, a parametry Rd tych stref mogą być nastawione tak samo jak parametr R. Podcięcie strefy wykonywane jest pod nienastawialnym kątem 45 stopni. Z tego powodu regulowanie kształtu strefy parametrem Rd przynosi realne efekty wyłącznie w przypadku gdy parametry nastawcze strefy spełniają warunek R/X < 1. Przy niespełnieniu tego warunku parametry R i Rd strefy 6(KPI) należy nastawiać na wartość: R = Rd = R maxff Computers & Control Sp. j. 14 18

17.Blokada wyłączenia Tak Nie Odstawienie/ uruchomienie możliwości generowania sygnału wyłącz przez strefę 18.Wejście sterujące blokadą wyłączenia Wejścia binarne IAIE Funkcje logiczne fxl Sygnały wewnętrzne swe 19.Poziom załączający blokadę wyłączenia Wejścia sterujące możliwością generowania sygnału wyłącz przez strefę Wysoki Niski Wybór poziomu sygnału sterującego załączaniem/wyłączaniem strefy Computers & Control Sp. j. 14 19